航天器天线设计技术要求

以S频段近全空间覆盖波束测控天线为例，说明测控天线的主要技术要求。

工作频率和带宽：S频段测控天线的工作频段应在2 000～2 300 MHz。根据国际电联规定，测控频率上下行比例为221∶240。多采用收发共用天线，也可收、发分开。

工作模式：在轨连续工作模式。

方向图和增益：采用如图2-4所示的天线球坐标系，典型测控天线单元增益及覆盖区要求为：

图2-4　单元天线球坐标系

以天线+z轴（一般为对地面）为旋转轴，θ在0°～±68°覆盖区范围内，增益≥-4 dBi。

采用如图2-5所示的卫星球坐标系，典型测控天线组阵增益及覆盖区要求为：

以卫星+z轴为旋转轴，θ在0°～±68°覆盖区范围内，增益≥-10 dBi。(www.xing528.com)

以卫星一z轴为旋转轴，θ在0°～±68°覆盖区范围内，增益≥-10 dBi。

极化和轴比：采用左旋圆极化或右旋圆极化，通常主向轴比小于3。

电压驻波比：一般应不大于1.5。

功率容量：对于低轨航天器，一般不超过1 W；对于高轨航天器或深空探测器，一般在10～25 W，由具体任务确定。由于测控天线在轨连续工作，因此需要采取措施，防止真空微放电和低气压放电。

空间环境适应性：测控天线位于舱外，其空间环境较为恶劣，在设计时需要考虑EMC、力、热、辐照等多方面影响，同时产品也需要经历相应的试验考核后仍能正常工作。

图2-5　卫星球坐标系

可靠性和寿命：测控天线通常在轨无备份，也无法在轨维修，所以对其可靠性要求较高，一般要求在轨寿命末期可靠性不低于0.999。